Detail předmětu

Prvky betonových konstrukcí

FAST-BL01Ak. rok: 2013/2014

Podstata, chování a rozdělení betonových prvků. Konstrukční vlastnosti betonu a faktory je ovlivňující. Výztuž do betonu, její spolupůsobení s betonem.
Základní principy navrhování. Výpočtové podmínky působení materiálů a konstrukce. Trvanlivost betonových konstrukcí.
Navrhování železobetonových prvků namáhaných ohybovým momentem a posouvající silou - mezní stavy únosnosti a použitelnosti, konstrukční zásady.
Jednoduché betonové prvky – nosníkové desky, trámy, průvlaky, překlady, vyložené konstrukce, sloupy a schodiště.
Navrhování železobetonových prvků namáhaných kombinací osové síly a ohybového momentu. Zásady dimenzování pro jiné způsoby namáhání (kroucení, místní namáhání apod.).
Dimenzování prvků z prostého a slabě vyztuženého betonu.

Zajišťuje ústav

Ústav betonových a zděných konstrukcí (BZK)

Výsledky učení předmětu

Student získá tyto znalosti a dovednosti:
Znalost podstaty chování betonových prvků při různém namáhání.
Znalost základů dimenzování železobetonových průřezů pro základní způsoby namáhání.
Schopnost navrhovat železobetonové prvky.
Schopnost navrhovat jednoduché železobetonové konstrukce.
Schopnost vypracovat výkresovou dokumentaci pro vyztužení železobetonových prvků.

Prerekvizity

technická matematika, technická fyzika, stavební mechanika, lineární pružnost, zatížení konstrukcí, základy navrhování konstrukcí

Korekvizity

nejsou požadovány

Doporučená nebo povinná literatura

NILSON, Arthur, DARWIN, David a DOLAN, Charles: Design of Concrete Structures. New York: McGraf-Hill, 2009. ISBN 978-0073293493. (EN)
WIGHT, James G. a MacGREGOR, James G.: Reinforced Concrete: Mechanics and Design. New Jersey: Pearson-Prentice Hall, 2011. ISBN 978-0132176521. (EN)
MOSLEY, Bill, BUNGEY, John a HULSE, Ray: Reinforced Concrete Design to Eurocode 2. New York: Palgrave Macmillan, 2012. ISBN 978-0-230-30285-3. (EN)
TERZIJSKI, Ivailo, ŠTĚPÁNEK, Petr, ČÍRTEK, Ladislav, ZMEK, Bohuslav a PANÁČEK, Josef: Prvky betonových konstrukcí. Modul CM1 až CM5 (studijní opora v elektronické podobě). Brno: VUT, 2005. (CS)
PROCHÁZKA, Jiří a ŠTEMBERK, Petr: Concrete Structures 1. Praha: ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03607-5. (EN)
BILČÍK, Juraj, FILLO, Ľudovít, BENKO, Vladimír a HALVONÍK, Jaroslav: Betónové konštrukcie. Navrhovanie podľa EN 1992-1-1.. Bratislava: STU, 2008. ISBN 978-80-227-2940-6. (SK)
PROCHÁZKA, Jaroslav, ŠTĚPÁNEK, Petr, KRÁTKÝ, Jiří, KOHOUTKOVÁ, Alena a VAŠKOVÁ, Jitka: Navrhování betonových konstrukcí 1. Prvky z prostého a železového betonu. Praha: ČBS Servis, 2009. ISBN 978-80-903807-5-2. (CS)
ZICH, Miloš a kol.: Příklady posouzení betonových prvků dle Eurokódů. Praha: Verlag Dashöfer, 2010. ISBN 978-80-86897-38-7. (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Výuka probíhá formou přednášek a cvičení. Přednášky mají charakter výkladu základních principů, problémů a metodologie. Ve cvičeních jsou vybraná hlavní témata procvičena na individuálně zadaných projektech (příkladech).

Způsob a kritéria hodnocení

K zápočtu se požaduje odevzdání projektu vypracovaného podle individuálního zadání a příkladů. Studenti jsou povinni projekt a příklady průběžně konzultovat ve stanovených termínech konzultací a korekcí a odevzdat do určeného termínu. Docházka ve cvičeních je kontrolovaná. Zkouška je písemná a sestává z příkladu na probírané téma a z části teoretické. Podmínkou úspěšného složení zkoušky je splnění obou částí.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Podstata, chování a rozdělení betonových prvků. Složky betonu a jejich vliv na jeho vlastnosti. Konstrukční vlastnosti betonu (pevnost, pružnost, přetvárnost) a faktory je ovlivňující.
2. Druhy betonu a výztuže a jejich spolupůsobení. Teorie výpočtu betonových konstrukcí - zatížení, požadavky na konstrukce, předpoklady výpočtu, podmínky působení, trvanlivost. Mezní stavy porušení - zásady výpočtu.
3. Ohýbané prvky. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obecná a zjednodušená metoda.
4. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obdélníkový průřez, zvláštní průřezy.
5. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obecné průřezy, šikmý ohyb.
6. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou.
7. Rozdělení výztuže v trámu - konstrukční zásady. Zásady vyztužování ohýbaných konstrukčních prvků.
8. Zásady navrhování a vyztužování jednoduchých konstrukčních betonových prvků – nosníkové desky, trámy, průvlaky, překlady a vyložené konstrukce.
9. Zásady navrhování a vyztužování prvků schodiště.
10. Zásady navrhování ohýbaných prvků podle mezních stavů použitelnosti.
11. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou (princip řešení, interakční diagram, vliv štíhlosti, tlačené prvky, ovinutí).
12. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou (tažené prvky, šikmý ohyb s osovou silou, použitelnost, zásady pro vyztužování sloupů).
13. Zásady dimenzování průřezů namáhaných kroutícím momentem a při místním namáhání. Dimenzování prvků z prostého a slabě vyztuženého betonu. Objemové změny betonu (dotvarování, smršťování, změny teploty).

Cíl

Naučit studenty základů dimenzování železobetonových průřezů pro základní způsoby namáhání.
Získat schopnost navrhovat železobetonové prvky a jednoduché konstrukce včetně schopnosti vypracovat příslušnou výkresovou dokumentaci.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-E-SI bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program B-P-C-MI bakalářský

    obor MI , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program B-K-C-SI bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program B-P-C-ST bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Podstata, chování a rozdělení betonových prvků. Složky betonu a jejich vliv na jeho vlastnosti. Konstrukční vlastnosti betonu (pevnost, pružnost, přetvárnost) a faktory je ovlivňující.
2. Druhy betonu a výztuže a jejich spolupůsobení. Teorie výpočtu betonových konstrukcí - zatížení, požadavky na konstrukce, předpoklady výpočtu, podmínky působení, trvanlivost. Mezní stavy porušení - zásady výpočtu.
3. Ohýbané prvky. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obecná a zjednodušená metoda.
4. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obdélníkový průřez, zvláštní průřezy, obecné průřezy, šikmý ohyb.
5.- 6. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou.
7. Rozdělení výztuže v trámu - konstrukční zásady. Zásady vyztužování ohýbaných konstrukčních prvků.
8. Zásady navrhování a vyztužování jednoduchých konstrukčních betonových prvků – nosníkové desky, trámy, průvlaky, překlady a vyložené konstrukce.
9. Zásady navrhování a vyztužování prvků schodiště.
10. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou (princip řešení, interakční diagram, vliv štíhlosti, tlačené prvky, ovinutí).
11. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou (tažené prvky, šikmý ohyb s osovou silou, použitelnost, zásady pro vyztužování sloupů).
12. Zásady dimenzování průřezů namáhaných kroutícím momentem a při místním namáhání. Dimenzování prvků z prostého a slabě vyztuženého betonu.
13. Zásady navrhování ohýbaných prvků podle mezních stavů použitelnosti. Objemové změny betonu (dotvarování, smršťování, změny teploty).

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Zatížení, jeho výpočet, kombinace a účinky. Idealizace základních konstrukčních prvků. Návrh monolitické železobetonové konstrukce - projekt: Zadání, předběžný návrh rozměrů, rozbor konstrukčního řešení a statického systému, schéma tvaru konstrukce.
2. Základní materiály železobetonu, spolupůsobení betonu a výztuže, trvanlivost betonových prvků.
3. Ohýbané prvky, návrh a posouzení desek: prostě podepřená stropní deska – zatížení, silové účinky, dimenzování na ohyb a smyk, příčná výztuž, kotvení výztuže, úpravy výztuže v místech částečného vetknutí, schéma výztuže.
4. Návrh a posouzení desek: spojitá stropní deska – zatížení, silové účinky (redistribuce sil), dimenzování na ohyb, schéma výztuže.
5. Návrh a posouzení deskového stropního trámu - zatížení, silové účinky, dimenzování na ohyb (T-průřez, srovnání s obdélníkovým průřezem).
6. Prutový prvek obecného průřezu namáhaný ohybem – obecná metoda, aplikace na konzolový nosník (příklad).
7. Korekce.
8. Deskový stropní trám - dimenzování na smyk, podélný smyk, rozdělení materiálu.
9. Návrh a posouzení překladu - zatížení, silové účinky, dimenzování na ohyb, smyk, přímé a nepřímé uložení trámu, schéma výztuže.
10. Vyztužení věnců. Výkresy výztuže počítaných prvků.
11. Svislé prutové betonové konstrukce: železobetonový sloup namáhaný mimostředným tlakem – zatížení, silové účinky, ověření únosnosti interakčním diagramem (příklad).
12. Korekce.
13. Odevzdání projektu. Zápočet.